Catéter Hidráulico con Navegación Autónoma Basada en Visión: Primeros Resultados
DOI:
https://doi.org/10.17979/ja-cea.2025.46.12198Palabras clave:
Sistemas robóticos autónomos, Guiado, navegación y control, Sistemas y procesamiento de imágenes biomédicas y médicasResumen
El campo de la ingeniería biomédica evoluciona constantemente a medida que los investigadores exploran nuevos materiales y tecnologías para mejorar los resultados de los pacientes. Los catéteres se utilizan habitualmente tanto en cirugía mínimamente invasiva como en diagnóstico, y la mayoría de ellos se guían externa y manualmente. Este artículo presenta una prueba de concepto de nuestros avances actuales en catéteres robóticos con navegación autónoma. El catéter consta básicamente de un actuador hidráulico blando con una nanocámara en su extremo distal, que funciona como mecanismo de dirección (orientación de la punta), un mecanismo de conducción, para proporcionar desplazamiento axial (empuje o tracción) y rotación sobre su eje principal al catéter, y una unidad de control, que gestiona el funcionamiento de todo el sistema. El catéter navega gracias a un algoritmo que combina el seguimiento de la pared por contacto intermitente y el procesamiento de imágenes en tiempo real.
Referencias
Burgner-Kahrs, J., Rucker, D. C., Choset, H., 2015. Continuum robots for medical applications: A survey. IEEE Transactions on Robotics 31 (6), 1261–1280.
Diggery, R. C., Grint, D. T., 2011. Catheters: Types, Applications and Potential Complications (Medical Devices and Equipment). Nova Science, Hauppauge, N.Y.
Fagogenis, G. e. a., 2019. Autonomous robotic intracardiac catheter navigation using haptic vision. Science Robotics 4 (29), eaaw1977(1–13).
Hu, C., Pané, S., Nelson, B., 2018. Soft micro- and nanorobotics. Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems 1, 53–75.
Kern, M. J., Sorajja, P., Lim, M. J., 2015. Cardiac catheterization handbook, 6th Edition. Elsevier Health Sciences, Philadelphia, PA.
Runciman, M., Darzi, A., Mylonas, G., 2019. Soft robotics in minimally invasive surgery. Soft Robotics 6 (4), 423–443.
Seldinger, S. I., 2008. Catheter replacement of the needle in percutaneous arteriography: A new technique. Acta Radiologica 49 (suppl 434), 47–52.
Serrano-Balbontín, A. J., Tejado, I., Vinagre, B. M., 2023. Simulation of hydraulic microactuator for catheter navigation. In: Proceedings of Jornadas de Robótica y Bioingeniería. pp. 65–71.
Serrano-Balbontín, A. J., Tejado, I., Vinagre, B. M., 2024. Dynamic modeling of a fluidic soft actuator: First results within a fractional approach. IFAC PapersOnLine 58 (12), 442–447.
Sorajja, P., Lim, M. J., Kern, M. J., 2021. Cardiac Catheterization Handbook. Elsevier Health Sciences.
Vitiello, V., Lee, S., Cundy, T., Yang, G., 2013. Emerging robotic platforms for minimally invasive surgery. IEEE reviews in biomedical engineering 6, 111–126.
Zhu, J., Lyu, L., Xu, Y., Liang, H., Zhang, X., Ding, H., Wu, Z., 2021. Intelligent soft surgical robots for next-generation minimally invasive surgery. Advanced Intelligent Systems 3 (5), 2100011.
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Derechos de autor 2025 Andrés J. Serrano-Balbontín, Francisco Javier Nevado-Moya, Inés Tejado, Enrique Mancha-Sánchez, Blas M. Vinagre

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